辽宁碱蓬SIPEAMT基因表达特性及SIPEAMT启动子功能分析

摘要

甜菜碱是一种小分子渗透调节物质，在植物体抵抗环境渗透胁迫中起着关键作用。胆碱是合成甜菜碱的重要底物，磷酸乙醇胺氮甲基转移酶(PEAMT)是合成胆碱的关键酶。本文对辽宁碱蓬SlPEAMT基因的表达特性进行分析，并对辽宁碱蓬SlPEAMT启动子进行功能分析。通过半定量RT-PCR技术和实时荧光定量RT-PCR技术分析在盐、冷、干旱、ABA胁迫处理下辽宁碱蓬SlPEAMT基因在各器官中的表达特性以及转pP-GUS（SlPEAMT启动子驱动GUS）烟草中GUS基因在各器官中的表达特性。主要结果及结论如下:
　　1、非胁迫条件下，SlPEAMT基因在辽宁碱蓬的各个器官中均有表达，叶中表达量最高，茎其次，根中表达量最低。在盐、冷、干旱、ABA胁迫下，随着胁迫时间的增加，SlPEAMT基因的表达量在各器官中呈先升高后下降的趋势，胁迫解除后，其表达量恢复到正常水平，这表明辽宁碱蓬SlPEAMT基因的表达受盐、冷、干旱、ABA胁迫诱导。
　　2、非胁迫条件下，GUS基因在转pP-GUS烟草的各个器官中均有表达，叶中表达量最高，茎中较低，根中表达量最低。在盐、冷、干旱、ABA胁迫下，随着胁迫时间的增加，GUS基因的表达量在各器官中呈先升高后下降的趋势，胁迫解除后，其表达量恢复到正常水平，这表明转pP-GUS烟草中GUS基因的表达受盐、冷、干旱、ABA胁迫诱导。
　　3、转pP-GUS烟草中GUS基因在各个器官中的表达特性与SlPEAMT基因在辽宁碱蓬各相应器官中的表达特性相似，这说明转基因植株中SlPEAMT启动子具有在原植株中的功能，可用于植物胁迫抗性基因工程。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 非生物胁迫

1．1．1 缺水胁迫

1．1．2 低温胁迫

1．2 基因表达与调控

1．2．1 组成型表达

1．2．2 诱导型表达

1．2．3 组织特异性表达

1．3 基因表达的检测方法

1．3．1 转录水平检测

1．3．2 翻译水平检测-Western blot

1．3．3 产物水平检测

1．4 植物PEAMT基因及启动子

1．4．1 PEAMT基因

1．4．2 PEAMT基因的表达特性

1．4．3 PEAMT启动子

1．5 辽宁碱蓬和转pP-GUS烟草

1．6 本研究的目的和意义

2 SIPEAMT基因在辽宁碱蓬中表达特性分析

2．1 实验材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 试剂

2．1．3 培养基

2．1．4 仪器设备

2．1．5 引物

2．2 实验方法

2．2．1 辽宁碱蓬幼苗培养

2．2．2 非生物胁迫处理

2．2．3 辽宁碱蓬总RNA提取及检测

2．2．4 引物设计

2．2．5 去除基因组DNA及反转录反应

2．2．6 半定量PCR检测

2．2．7 实时荧光定量PCR检测

2．3 结果与分析

2．3．1 辽宁碱蓬总RNA的提取及检测

2．3．2 非胁迫条件下SIPEAMT基因在辽宁碱蓬不同器官中的表达

2．3．3 盐胁迫下SIPEAMT基因在辽宁碱蓬中的表达特性

2．3．4 冷胁迫下SIPEAMT基因在辽宁碱蓬中的表达特性

2．3．5 干旱胁迫下SIPEAMT基因在辽宁碱蓬中的表达特性

2．3．6 ABA胁迫下SIPEAMT基因在辽宁碱蓬中的表达特性

2．3．7 实时荧光定量RT-PCR曲线分析

2．4 讨论

2．4．1 非胁迫条件下SIPEAMT基因在辽宁碱蓬各个器官中的表达

2．4．2 盐胁迫下SIPEAMT基因在辽宁碱蓬中的表达特性

2．4．3 冷胁迫下SIPEAMT基因在辽宁碱蓬中的表达特性

2．4．4 干旱胁迫下SIPEAMT基因在辽宁碱蓬中的表达特性

2．4．5 ABA胁迫下SIPEAMT基因在辽宁碱蓬中的表达特性

2．5 小结

3 GUS基因在转pP-GUS烟草中表达特性分析

3．1 实验材料

3．1．1 植物材料

3．1．2 实验试剂

3．1．3 培养基

3．1．4 仪器设备

3．1．5 引物

3．2 实验方法

3．2．1 转pP-GUS烟草培养

3．2．2 非生物胁迫处理

3．2．3 转pP-GUS烟草总RNA提取及检测

3．2．4 引物设计

3．2．5 去除基因组DNA及反转录反应

3．2．6 半定量PCR检测

3．2．7 实时荧光定量PCR检测

3．3 结果与分析

3．3．1 pP-GUS烟草总RNA的提取及检测

3．3．2 非胁迫条件下GUS基因在转pP-GUS烟草各器官中的表达

3．3．3 盐胁迫下GUS基因在转pP-GUS烟草中的表达特性

3．3．4 冷胁迫下GUS基因在转pP-GUS烟草中的表达特性

3．3．5 干旱胁迫下GUS基因在转pP-GUS烟草中的表达特性

3．3．6 ABA胁迫下GUS基因在转pP-GUS烟草中的表达特性

3．3．7 实时荧光定量RT-PCR曲线分析

3．4 讨论

3．5 小结

结论

参考文献

附录A MS培养基配方

附录B DNA Maker

附录C 序列

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢